le essai et erreur Il consiste en une méthode d'essais et d'erreurs qui vise à garantir que la conservation de la matière est remplie dans une équation chimique pour une réaction donnée; c'est-à-dire pour égaliser les nombres d'atomes des réactifs et des produits. Ainsi, les atomes ne disparaîtront pas ou ne seront pas créés à partir de rien..
En fonction de la précipitation, il s'agit généralement d'une opération divertissante, renforçant la compréhension des coefficients stœchiométriques et des indices. Bien que cela puisse ne pas en avoir l'air, les essais et erreurs impliquent la maîtrise de nombreux concepts, appliqués presque inconsciemment pour ceux qui se mêlent à la chimie..
Ainsi, l'équilibrage ressemble à l'effort qui serait fait pour niveler une bascule (ou une bascule), de sorte qu'aucune des extrémités ne tombe d'un côté tandis que l'autre se lève. Une échelle illustre parfaitement cela.
Comme vous avez l'expérience, cet équilibrage peut même se faire mentalement, à condition que l'équation chimique ne soit pas trop compliquée. Un mauvais swing ruine complètement l'interprétation d'une réaction, il est donc essentiel de le faire calmement pour éviter les erreurs alimentaires.
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Indépendamment de ce à quoi l'équilibrage est nécessaire, vous devez toujours commencer par l'équation déséquilibrée à portée de main. De même, il est important d'être clair sur ses éléments. Supposons l'équation chimique suivante:
A + B → 3C + D
Où les espèces A, B, C et D sont moléculaires. Cette équation ne peut pas être équilibrée car elle ne nous dit rien sur ses atomes. Les atomes sont équilibrés, pas les molécules.
A, B et D ont un coefficient stoechiométrique de 1, tandis que C de 3. Cela signifie qu'une molécule ou mole de A réagit avec une molécule ou mole de B, pour produire 3 molécules ou moles de C, et une molécule ou mole de D.Lorsque nous montrons les atomes, nous introduisons les indices stoechiométriques.
Supposons maintenant l'équation suivante:
CH4 + OU ALORSdeux → COdeux + HdeuxOU ALORS
Les indices stoechiométriques nous disent combien d'atomes de chaque élément composent une molécule, et ils sont reconnus parce qu'ils sont les plus petits nombres sur le côté droit d'un atome. Par exemple, CH4 il a un atome de carbone (bien que le 1 ne soit pas placé) et quatre atomes d'hydrogène.
Selon l'équation déséquilibrée ci-dessus, le carbone est l'atome mineur: il fait partie d'un seul réactif (CH4) et un seul produit (COdeux). Si observé, il y a un atome de C à la fois du côté des réactifs et des produits.
CH4 + OU ALORSdeux → COdeux + HdeuxOU ALORS
2 O 3 O
On ne peut pas changer les indices, mais seulement les coefficients stoechiométriques afin d'équilibrer une équation. Il y a plus d'oxygène sur le côté droit, nous essayons donc d'ajouter un coefficient à l'Odeux:
CH4 + 2Odeux → COdeux + HdeuxOU ALORS
4 ou 3
Nous ne voulons pas affecter le coefficient COdeux car cela déséquilibrerait les atomes de C. On change alors le coefficient de HdeuxOU ALORS:
CH4 + 2Odeux → COdeux + 2HdeuxOU ALORS
4 OU 4O
Une fois que nous avons équilibré les atomes d'oxygène, nous équilibrons finalement les atomes d'hydrogène. Plusieurs fois, ceux-ci restent par eux-mêmes équilibrés à la fin.
CH4 + 2Odeux → COdeux + 2HdeuxOU ALORS
4H 4H
Et donc l'équation a été équilibrée par essais et erreurs. L'ordre de ces étapes n'est pas toujours respecté.
Des équations équilibrées sont présentées ci-dessous pour vérifier que le nombre de ses atomes est égal des deux côtés de la flèche:
SWdeux + 2Hdeux → S + 2HdeuxOU ALORS
P4 + 6Fdeux → 4PF3
2HCl → Hdeux + Cldeux
C + Odeux → COdeux
Certains exercices proposés seront résolus ci-dessous. Dans certains d'entre eux, on verra qu'il est parfois commode de briser l'ordre des étapes et d'équilibrer l'atome minoritaire en dernier..
Équilibrez par essais et erreurs l'équation chimique suivante:
SW3 → SOdeux + OU ALORSdeux
1S 1S
3 OU 4O
Il est important de souligner que les coefficients multiplient les indices pour nous donner le nombre total d'atomes pour un élément. Par exemple, 6Ndeux nous donne un total de 12 atomes N.
Le soufre au début est déjà équilibré, nous continuons donc avec l'oxygène:
3 O 4 O
Nous sommes obligés de changer le coefficient en SO3 pour équilibrer les oxygènes du côté gauche:
2SO3 → SOdeux + OU ALORSdeux
6 O 4 O
2S S
Nous nous intéressons maintenant à équilibrer les atomes de soufre avant les atomes d'oxygène:
2SO3 → 2SOdeux + OU ALORSdeux
2S 2S
6 OU 6O
Notez que les atomes d'oxygène ont été laissés équilibrés par eux-mêmes à la fin.
Équilibrez par essais et erreurs l'équation chimique suivante:
CH4 + HdeuxO → CO + Hdeux
Les carbones et les oxygènes sont déjà équilibrés, pas de la même manière que les hydrogènes:
6H 2H
Il suffit de modifier le coefficient en Hdeux pour avoir plus d'hydrogènes à droite:
CH4 + HdeuxO → CO + 3Hdeux
6H 6H
Et l'équation est totalement équilibrée.
Équilibrez par essais et erreurs l'équation chimique suivante:
CdeuxH4 + OU ALORSdeux → COdeux + HdeuxOU ALORS
Nous recommençons à équilibrer le carbone:
CdeuxH4 + OU ALORSdeux → 2COdeux + HdeuxOU ALORS
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Notez que cette fois, il est plus facile d'équilibrer les hydrogènes d'abord que les oxygènes:
CdeuxH4 + OU ALORSdeux → 2COdeux + 2HdeuxOU ALORS
4H 4H
2O 6O
Maintenant oui, on modifie le coefficient de Odeux pour équilibrer les oxygènes:
CdeuxH4 + 3Odeux → 2COdeux + 2HdeuxOU ALORS
6O 6O
Et l'équation est déjà équilibrée.
Enfin, une équation difficile sera équilibrée par essais et erreurs:
Ndeux + HdeuxO → NH3 + NE PAS
Les azotes et les oxygènes sont déjà équilibrés, mais les hydrogènes ne le sont pas:
2H 3H
Essayons de changer le coefficient de HdeuxO et NH3:
Ndeux + 3HdeuxO → 2NH3 + NE PAS
6H 6H
3O O
2N 3N
Par essais et erreurs, nous faisons varier le coefficient de NO:
Ndeux + 3HdeuxO → 2NH3 + 3) NON
6H 6H
3O 3O
2N 5N
Et maintenant, les azotes sont déséquilibrés. Ici, il est commode de faire un changement brusque: quintuple le coefficient de Ndeux:
5Ndeux + 3HdeuxO → 2NH3 + 3) NON
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Il nous reste donc à jouer avec les coefficients NH3 et NO de telle manière qu'ils ajoutent 10 azotes et équilibrent les atomes d'oxygène et d'hydrogène en même temps. Essayons ce score:
5Ndeux + 3HdeuxO → 5NH3 + 5NON
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Cependant, les hydrogènes semblent très déséquilibrés. Par conséquent, modifions à nouveau les coefficients:
5Ndeux + 3HdeuxO → 4NH3 + 6NON
10N 10N
6H 12H
3O 6O
Notez que maintenant le côté gauche a deux fois plus d'oxygène et d'hydrogène. À ce stade, il suffit alors de doubler le coefficient de HdeuxOU ALORS:
5Ndeux + 6HdeuxO → 4NH3 + 6NON
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
Et l'équation est enfin équilibrée.
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